[印刷號(hào)]零基礎(chǔ)自制RepRap Prusa i3圖解全攻略

第一節(jié)，介紹

3D打印技術(shù)，特別是面向普通用戶的桌面級(jí)3D打印，近年來(lái)發(fā)展迅速。

很多國(guó)內(nèi)外DIY愛(ài)好者，都可以利用3D打印機(jī)，自己設(shè)計(jì)、改進(jìn)機(jī)械零件，并把自己的設(shè)計(jì)快速、低成本地制造出來(lái)，這極大地釋放了DIY愛(ài)好者的想象力。隨著桌面級(jí)3D打印機(jī)技術(shù)的普及，對(duì)于DIY愛(ài)好者來(lái)說(shuō)，擁有一臺(tái)自己的3D打印機(jī)，已經(jīng)逐漸從一個(gè)奢侈的夢(mèng)想，變成了一項(xiàng)基礎(chǔ)工具。作為一名DIY愛(ài)好者，如果你現(xiàn)在還沒(méi)有擁有一臺(tái)屬于自己的3D打印機(jī)，實(shí)在是有些落伍了。我們必須立即著手，搞到一臺(tái)。

雖然市面上已經(jīng)可以買(mǎi)到多個(gè)品牌的3D打印機(jī)，但動(dòng)輒上萬(wàn)的售價(jià)，還是會(huì)讓很多DIY愛(ài)好者望而卻步。實(shí)際上，如果你想購(gòu)買(mǎi)的是一臺(tái)FDM（熔融沉積制造）工藝的3D打印機(jī)，花費(fèi)上萬(wàn)元進(jìn)行購(gòu)置，實(shí)在是有些不值得。因?yàn)榈侥壳盀橹梗械腇DM工藝3D打印機(jī)，不管是開(kāi)源設(shè)計(jì)，還是商業(yè)產(chǎn)品，都源自2005年開(kāi)始Re組織的一個(gè)開(kāi)源軟件、硬件計(jì)劃。這個(gè)計(jì)劃，旨在制造一臺(tái)能夠“自復(fù)制”的3D打印機(jī)。

所謂“自復(fù)制”開(kāi)源3D打印機(jī)，就是整臺(tái)3D打印機(jī)，不需要昂貴復(fù)雜的定制零件，全部采用3D打印塑料零件加上工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)零件的方法，允許并鼓勵(lì)DIY用戶自行搭建、復(fù)制并進(jìn)一步改進(jìn)。隨著這個(gè)計(jì)劃的深入，參與的人數(shù)逐年增多，市面上已經(jīng)出現(xiàn)了各種各樣的改進(jìn)產(chǎn)品。下面的圖表，來(lái)自Re，繪制了到2012年為止已知的各種RepRap派生3D打印機(jī)。如果看不清楚，可以訪問(wèn)。可以看出，幾乎所有最有名的3D打印機(jī)都列在了圖中，包括了目前商業(yè)上最成功的Markerbot Replicator和Ultimaker等產(chǎn)品。

因此，如果你的動(dòng)手能力比較強(qiáng)，又感覺(jué)市面上的3D打印機(jī)過(guò)于昂貴，或是自己除了想使用3D打印機(jī)之外，還想做進(jìn)一步改進(jìn)，那么你完全可以根據(jù)RepRap的開(kāi)源圖紙，自行搭建一臺(tái)完全屬于你自己的3D打印機(jī)。也許你會(huì)懷疑，這樣一臺(tái)3D打印機(jī)是否真的能用？打印效果又如何呢？其實(shí)，上面已經(jīng)提到，只要是FDM工藝的3D打印機(jī)，都具有類(lèi)似的功能和精度。雖然自己搭建一臺(tái)3D打印機(jī)只有1000~2000元的成本，但相對(duì)于上萬(wàn)元的產(chǎn)品，只要選擇的配件達(dá)到了我們需要的性能，最終的效果是十分相似的。

Re的開(kāi)源3D打印機(jī)，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)發(fā)出幾個(gè)主要版本。按照主分支來(lái)說(shuō)，第一代產(chǎn)品稱(chēng)為Darwin（達(dá)爾文）：

第二代產(chǎn)品稱(chēng)為Mendel（孟德?tīng)枺?/p>

從前兩代的RepRap都選擇遺傳生物學(xué)科學(xué)家的命名方式可以看出，RepRap開(kāi)源計(jì)劃，從一開(kāi)始就是奔著“自復(fù)制”這一目標(biāo)前進(jìn)的。這也為RepRap開(kāi)源桌面級(jí)3D打印機(jī)博采眾長(zhǎng)，充分吸收各種良好的設(shè)計(jì)，并進(jìn)而廣泛應(yīng)用打下了很好的基礎(chǔ)。第三代產(chǎn)品，本來(lái)預(yù)想的主干，叫做Huxley（赫胥黎）：

很可惜，這代產(chǎn)品并沒(méi)有得到非常廣泛的認(rèn)可，反而是Mendel的一個(gè)派生產(chǎn)品，Prusa Mendel，由于其更簡(jiǎn)單、穩(wěn)定的設(shè)計(jì)，變成了影響力最大的第三代產(chǎn)品：

因?yàn)镻rusa Mendel名字太長(zhǎng)，逐漸大家就把這款機(jī)器名字簡(jiǎn)化，只叫做Prusa了。因?yàn)椴皇窃驹O(shè)計(jì)的第三代產(chǎn)品，Prusa也不是一個(gè)著名生物學(xué)家的名字，而是這款機(jī)器的設(shè)計(jì)者（Josef Pr??a，應(yīng)該是捷克人）的名字。這款機(jī)器設(shè)計(jì)出來(lái)之后，又進(jìn)行了幾次迭代，目前最新的版本是iteration 3（迭代3），通常的叫法，就是Prusa i3。

前面啰嗦了一大堆，到這里終于出現(xiàn)了我們這篇教程的主角，Prusa i3。我們這篇教程的目的，就是假設(shè)你是一個(gè)零基礎(chǔ)的DIY愛(ài)好者，希望組裝自己的3D打印機(jī)，在這篇教程的指導(dǎo)下，把這個(gè)看似困難的任務(wù)，分解為可以操作的步驟，只要你跟著教程的指導(dǎo)做，就一定可以順利完成。

在我們開(kāi)始動(dòng)手之前，先打個(gè)小廣告。打印虎日前已經(jīng)開(kāi)始銷(xiāo)售RepRap Prusa i3 3D打印機(jī)套件，如果你自己或周?chē)呐笥褜?duì)搭建3D打印機(jī)感興趣，不妨選擇打印虎。我們提供的元件，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格篩選，品質(zhì)優(yōu)良。3D打印機(jī)的關(guān)鍵部件都做了專(zhuān)門(mén)的優(yōu)化，包括采用了優(yōu)質(zhì)步進(jìn)電機(jī)、全鋁擠出頭、鋁基板熱床以及改進(jìn)的梯形絲桿Z軸，讓你的3D打印機(jī)達(dá)到更高的精度，并且經(jīng)久耐用。不光硬件質(zhì)量有保障，打印虎還特別提供免費(fèi)的固件升級(jí)服務(wù)，從購(gòu)買(mǎi)之日開(kāi)始，打印虎承諾每季度一次，至少四次固件升級(jí)，給你的3D打印機(jī)提供無(wú)限助力。另外，打印虎還提供最好的3D打印機(jī)技術(shù)支持服務(wù)，與顧客做朋友，讓你沒(méi)有后顧之憂。如果想了解更多，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)我們的產(chǎn)品頁(yè)面。

第二節(jié)，設(shè)計(jì)與改進(jìn)

從上一節(jié)的介紹中，大家已經(jīng)可以看出，作為開(kāi)源3D打印機(jī)，從項(xiàng)目最初的Darwin開(kāi)始，相關(guān)的派生設(shè)計(jì)是非常多的，形成了一個(gè)大的派系。發(fā)展到Prusa i3之后，這個(gè)趨勢(shì)繼續(xù)延續(xù)了下去，在Prusa i3這個(gè)設(shè)計(jì)下面，同樣有著大量的派生設(shè)計(jì)和細(xì)節(jié)改進(jìn)。

Prusa i3的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，大量使用了標(biāo)準(zhǔn)零件。標(biāo)準(zhǔn)零件既便宜，又有著高可靠性，是搭建桌面級(jí)3D打印機(jī)的不二之選。除了標(biāo)準(zhǔn)件之外，主要使用了兩種定制零件，激光切割板材和3D打印件。實(shí)際上，根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)，只要琢磨透了這兩種定制零件，就算是把3D打印機(jī)的設(shè)計(jì)搞清楚了。

激光切割板材，作為Prusa i3的骨架，起到了支撐整個(gè)3D打印機(jī)的作用。在使用的材料方面，主流設(shè)計(jì)通常會(huì)采用木板、鋁合金板或者亞克力板。經(jīng)過(guò)大家的反復(fù)試驗(yàn)對(duì)比，最終發(fā)現(xiàn)還是亞克力板切割既經(jīng)濟(jì)，又精確，還足夠結(jié)實(shí)，因此目前以亞克力板作為主要支撐材料的設(shè)計(jì)最多。

在選定了材料之后，我們對(duì)比了很多種不同的設(shè)計(jì)，最終選定了Prusa i3 Improved for laser cut（為激光切割準(zhǔn)備的Prusa i3改進(jìn)型）作為基礎(chǔ)。這種設(shè)計(jì)，不僅包括了最基礎(chǔ)的門(mén)型框架和X形熱床支撐板，還包括了大小三角支撐板。這些改進(jìn)設(shè)計(jì)，可以極大的方便3D打印機(jī)整機(jī)安裝和使用。

打印虎不僅采用了這個(gè)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，還在它上面做出了進(jìn)一步的改進(jìn)。這些改進(jìn)包括了

(1) 這個(gè)設(shè)計(jì)的Y軸運(yùn)動(dòng)空間不夠大，因此需要增加三角支撐板寬度；

(2) Y軸的步進(jìn)電機(jī)端，我希望使用一個(gè)亞克力板部件，代替目前的打印件；

(3) 我希望將Z軸傳動(dòng)部分改為運(yùn)動(dòng)更流暢的M8梯形絲桿，而梯形絲桿螺母需要比較大的安裝空間，因此需要增大步進(jìn)電機(jī)主軸和光桿之間的距離；

(4) 現(xiàn)在的熱床支撐板使用3D打印件與直線軸承連接，我希望改為更簡(jiǎn)單的直接連接直線軸承方式；

(5) 現(xiàn)有設(shè)計(jì)，所有亞克力板之間的連接處都使用了四方螺母，我希望修改設(shè)計(jì)，使其可以適用于更常見(jiàn)的六邊形螺母；

這些改進(jìn)是如何實(shí)現(xiàn)的，這里就不詳細(xì)介紹了，有興趣的朋友，可以參考【打印虎】用QCAD修改RepRap Prusa i3 3D打印機(jī)框架設(shè)計(jì)圖解這篇文章。里面非常詳細(xì)的講解了如何對(duì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)進(jìn)一步改進(jìn)。最終，我們得到了這樣一套亞克力板設(shè)計(jì)圖：

使用亞克力板激光切割機(jī)，就可以把這套圖紙變?yōu)橐唤M亞克力板零件了。

除了使用激光切割亞克力板定制零件之外，Prusa i3 3D打印機(jī)還使用了一組3D打印零件。這組零件的制造材料和制造方法很簡(jiǎn)單，就用常見(jiàn)的ABS耗材進(jìn)行3D打印就可以了，關(guān)鍵問(wèn)題還在于設(shè)計(jì)上。

上面提到的Prusa i3 Improved for laser cut（為激光切割準(zhǔn)備的Prusa i3改進(jìn)型）設(shè)計(jì)文件中，也有一組STL文件。我們使用這組STL文件，就可以直接打印輸出所需的3D打印件。但是，STL文件很不便于修改，這使我無(wú)法在這個(gè)基礎(chǔ)上再進(jìn)行改進(jìn)。實(shí)際上，在Prusa i3 Improved for laser cut文件包中，還有一個(gè).zip文件，解壓之后，就可以得到一個(gè).STEP文件。經(jīng)過(guò)我的研究，這個(gè)文件，是SolidWorks的設(shè)計(jì)文件，可以用SolidWorks軟件打開(kāi)，并進(jìn)一步進(jìn)行編輯修改。但是，SolidWorks非常復(fù)雜，學(xué)習(xí)周期很長(zhǎng)，而且是收費(fèi)軟件，想用起來(lái)也不那么容易。難道最初的Prusa i3也是這樣設(shè)計(jì)的嗎？

再觀察Prusa i3原始作者Josef Prusa在github上提供的vanilla版本Prusa i3文件包，會(huì)發(fā)現(xiàn)其實(shí)所有的3D打印件有另外一種建模的方式。這就是利用OpenSCAD建模軟件，通過(guò)一組腳本語(yǔ)句，計(jì)算出一個(gè)3D打印件的空間構(gòu)成，并輸出相應(yīng)的STL文件。這種方式，不同于AutoCAD或者SolidWorks所使用的可視化工程圖紙編輯方式，確實(shí)更加簡(jiǎn)陋一些。但考慮到OpenSCAD是開(kāi)源免費(fèi)的軟件，這個(gè)優(yōu)勢(shì)又是商業(yè)軟件所不能相比的了。

我們使用OpenSCAD，也對(duì)Prusa i3的設(shè)計(jì)做出了一點(diǎn)修改。這些修改主要包括了：

(1) Z軸絲桿的安裝位，由原來(lái)的M5絲桿，改進(jìn)為梯形絲桿。這個(gè)改進(jìn)增加了Z軸的穩(wěn)定性，同時(shí)安裝位要比原來(lái)大了不少。

(2) X軸步進(jìn)電機(jī)安裝位，從原來(lái)的三個(gè)螺絲位的不封閉圈，改為了四個(gè)螺絲位的封閉圈。同時(shí)，為了讓頂部很長(zhǎng)的懸空部分能夠順利打印，增加了兩個(gè)支撐板。

(3) 給X軸光軸增加了壓力釋放縫。更加便于X軸光軸的安裝。

同樣，篇幅所限，我們這里也不介紹這些修改是如何實(shí)現(xiàn)的。如果對(duì)此感興趣，大家可以參考【打印虎】用OpenSCAD修改RepRap Prusa i3 3D打印機(jī)打印件設(shè)計(jì)圖解這篇文章。最終，我們得到了一組改進(jìn)的3D打印STL文件。下圖展示了其中最復(fù)雜的X軸步進(jìn)電機(jī)端3D打印件在OpenSCAD中的設(shè)計(jì)狀態(tài)：

這樣，我們通過(guò)QCAD改進(jìn)了亞克力板的設(shè)計(jì)，通過(guò)OpenSCAD改進(jìn)了3D打印件的設(shè)計(jì)。整個(gè)Prusa i3中，除了全鋁擠出頭，已經(jīng)沒(méi)有什么我們不能修改的部分了，虎哥對(duì)這個(gè)現(xiàn)狀表示很滿意。我的整套設(shè)計(jì)，都可以從剛才提到的兩篇教程內(nèi)附帶的鏈接下載。至于擠出頭部分，我想未來(lái)再進(jìn)行深入的研究和改進(jìn)，暫時(shí)先不深究，而是采用已有的成熟產(chǎn)品。完成了設(shè)計(jì)，下面我們就開(kāi)始3D打印機(jī)的搭建工作。

第三節(jié)，搭建框架和機(jī)械部件

從這一節(jié)開(kāi)始，我們就正式進(jìn)入Prusa i3 3D打印機(jī)的搭建工作。我們把搭建過(guò)程分解成很多個(gè)步驟。每一步的開(kāi)頭，都有一個(gè)清單，列出了所需的部件名稱(chēng)、數(shù)量、質(zhì)量要求以及所需的安裝工具。如果你認(rèn)真按照這個(gè)清單來(lái)準(zhǔn)備，完全是可以自己搞定一臺(tái)完整的3D打印機(jī)的。當(dāng)然，完全自己準(zhǔn)備這些材料還是很麻煩的，作為小買(mǎi)家也比較難于控制零部件質(zhì)量。如果你想試著裝一臺(tái)，又怕麻煩，可以到打印虎的網(wǎng)站上購(gòu)買(mǎi)我們準(zhǔn)備好的套件。下面我們正式開(kāi)始。

第一步，我們先搭建3D打印機(jī)的亞克力框架部分。這一步的搭建過(guò)程中，我們需要的材料包括：

部件	數(shù)量	備注
亞克力激光切割部件	9	厚度6mm，使用13塊中的9塊。Y軸步進(jìn)電機(jī)支架、熱床支架以及兩塊Z軸頂板后面再使用
M3*16螺絲、墊片、螺母	16

這一步中對(duì)所使用部件最關(guān)鍵的質(zhì)量要求，是亞克力板一定要切割整齊，不能有1毫米的誤差。一旦出現(xiàn)誤差，后面的安裝很難繼續(xù)，即使勉強(qiáng)安裝上，3D打印機(jī)也會(huì)因?yàn)閮?nèi)部受力變形，引發(fā)各種問(wèn)題。工具方面，這一步很簡(jiǎn)單，只需要合適的十字螺絲刀一把就可以了。上一節(jié)中，我們已經(jīng)談到了亞克力板的設(shè)計(jì)修改和激光切割。按照打印虎的設(shè)計(jì)，切割好的亞克力板一共13塊，如下圖所示：

在這一步中，我們會(huì)使用這13塊亞克力部件中的9塊。剩下4塊在后面的步驟中再安裝。

使用螺絲刀以及M3*16螺絲、墊片和螺母，組裝起這9塊亞克力板，如下圖所示：

這時(shí)，9塊亞克力板組成的框架，已經(jīng)可以站起來(lái)了。由于我們使用的亞克力板是透明的，所以圖中部件的前后順序可能會(huì)看不太清楚。以圖中的紅色箭頭所指為Y軸正方向，大三角支撐板位于Y軸負(fù)方向一側(cè)，而用于固定Z軸步進(jìn)電機(jī)的小支撐板，位于Y軸的正方向一側(cè)。注意不要把它們安裝到同一側(cè)。另外，要特別注意的是左上角紅色圓圈處的線纜穿孔。這個(gè)孔一定要在圖示的位置，如果安裝反了，最好立刻糾正，否則越拖到后面越麻煩。其他零件都是對(duì)稱(chēng)的，沒(méi)有方向的問(wèn)題。

第二步，搭建框架Y軸部分。這一步的搭建過(guò)程中，我們需要的材料包括：

部件	數(shù)量	備注
3D打印件	5	這一步使用Y軸四角、Y軸惰輪端以及Y軸同步帶固定件共5件
亞克力板激光切割件	2	這一步使用Y軸步進(jìn)電機(jī)支架和熱床支架
光桿	2	465mm*2
絲桿	6	495mm*2, 275mm*1, 210mm*3
LM8UU直線軸承	3
MF105ZZ軸承	2
M8螺母、墊片	38
M5*20螺絲、螺母	1
M3*16螺絲、墊片、鎖緊螺母	2
小扎帶	7

這一步對(duì)零件的質(zhì)量要求，是光桿、絲桿一定要足夠直。特別是光桿，由于直線軸承在光桿上運(yùn)行，如果光桿不夠直，必然會(huì)造成直線軸承運(yùn)動(dòng)阻力過(guò)大，失靈的情況。同時(shí)，軸承也不能是劣質(zhì)產(chǎn)品，需要有良好的潤(rùn)滑和一定的耐久度。工具方面，除了需要螺絲刀之外，這一步還需要兩把用于M8螺母的扳手（通常是14號(hào)）。

Prusa i3 3D打印機(jī)的Y軸部分，是由光桿、絲桿以及四角的打印件組成的。為了保證3D打印范圍的Y軸尺寸足夠大，我們?cè)谶@里采用了465mm的直線光軸和495mm的絲桿。這一步中，我們?cè)诮z桿上準(zhǔn)備好M8螺絲和墊片（共8對(duì)），在光桿上準(zhǔn)備好LM8UU直線軸承。如下圖所示：

從上面的圖片中，可能看的不是很清晰，絲桿上螺母和墊圈的排列順序，從左到右是(1)墊片(2)螺母(3)螺母(4)墊片(5)墊片(6)螺母(7)螺母(8)墊片。兩根絲桿是同樣的。

這樣準(zhǔn)備好絲桿和光桿之后，把這兩對(duì)金屬桿，安裝到四角打印件支撐上，打印件外側(cè)再加上M8螺絲和墊片（共4對(duì)），用扳手把兩端固定用的螺母擰緊，并用小扎帶固定好：

準(zhǔn)備Y軸的惰輪，需要Y軸惰輪端打印件，以及一對(duì)M5*20螺絲、螺母，再加兩只MF105ZZ軸承。MF105ZZ是帶法蘭邊的軸承，要把帶邊的兩端向外側(cè)，不帶邊的兩端向內(nèi)側(cè)安裝，形成一個(gè)限制同步帶運(yùn)動(dòng)的溝槽：

接下來(lái)，找到剩下的4根絲桿，長(zhǎng)度分別是1根275mm和3根210mm，加上用于安裝Y軸步進(jìn)馬達(dá)的亞克力板，以及用于安裝Y軸同步帶軸承的打印件：

可以看到，較長(zhǎng)的275mm絲桿，以及亞克力板，都位于3D打印機(jī)的Y軸負(fù)方向一側(cè)。而用于安裝Y軸同步帶軸承的打印件，位于3D打印機(jī)的Y軸正方向一側(cè)。這時(shí)，我們就可以用M8螺母和墊片將它們固定起來(lái)：

這次的螺母，先不要用扳手?jǐn)Q緊，用手?jǐn)Q上就可以了。等一下和亞克力板框架安裝到一起，調(diào)整好之后，再擰緊。在Y軸后側(cè)比較長(zhǎng)的那根絲桿上再加4對(duì)M8螺絲、螺母之后，亞克力板框架和Y軸框架就能夠安裝到一起了：

先把亞克力板和Y軸框架擺成圖中的狀態(tài)。這時(shí)要注意圖中四個(gè)紅圈內(nèi)的亞克力板與Y軸框架結(jié)合部的狀態(tài)。如果沒(méi)有問(wèn)題，就把Y軸框架沿箭頭所指的方向推入。調(diào)整各個(gè)部位的螺絲狀態(tài)之后，就可以使用扳手?jǐn)Q緊了。擰緊螺母之后的3D打印機(jī)框架如圖所示：

接下來(lái)，我們就可以安裝熱床支撐了。這一步非常簡(jiǎn)單，首先使用M3*16螺絲、墊片以及鎖緊螺母（帶尼龍防滑圈的螺母），將Y軸同步帶固定裝置打印件固定在熱床支撐亞克力板上。注意這里要使用鎖緊螺母，以防在熱床運(yùn)動(dòng)中螺絲逐漸松脫。下圖是Y軸熱床支架翻過(guò)來(lái)的樣子：

之后，只要用三根小扎帶把亞克力板熱床支架固定住就可以了：

這時(shí)，Y軸熱床支架應(yīng)該已經(jīng)可以在Y軸上自由滑動(dòng)了。如果上圖看不清楚小扎帶是如何綁的，可以看這張高清大圖：

第三步，搭建框架X軸部分。這一步的搭建過(guò)程中，我們需要的材料包括：

部件	數(shù)量	備注
3D打印件	3	這一步使用X軸步進(jìn)電機(jī)端、X軸惰輪端以及X軸移動(dòng)平臺(tái)三個(gè)3D打印件
光桿	2	385mm
全鋁擠出頭的鋁制框架	1	全鋁擠出頭的一部分
梯形絲桿配套螺母	2	梯形絲桿步進(jìn)電機(jī)的一部分
LM8UU直線軸承	3
MF105ZZ軸承	2
M5*20螺絲、螺母	1
M3*10螺絲、四方螺母	4
M3*16螺絲、螺母	8
小扎帶	6

這部分對(duì)零部件的要求，同樣是光桿要直。這里的光桿，直接影響到未來(lái)3D打印機(jī)X軸的運(yùn)轉(zhuǎn)是否順暢。工具方面，這一步只需要螺絲刀就可以了。

在Prusa i3 3D打印機(jī)的設(shè)計(jì)中，X軸連接著擠出頭，并在Z軸的支撐下移動(dòng)，因此是一個(gè)比較復(fù)雜的部分。我們先把X軸與擠出頭的連接部安裝起來(lái)。首先，我們使用6條小扎帶將3個(gè)LM8UU直線軸承固定在X軸與擠出頭連接用的3D打印件上。如果先進(jìn)行后面的步驟，再返回頭做這步，有可能會(huì)遇到麻煩：

這里要注意一點(diǎn)，使用6條小扎帶安裝3個(gè)直線軸承的時(shí)候，一定要完全按照打印件預(yù)設(shè)的穿孔走線，否則會(huì)給后期的安裝帶來(lái)困難。這步之后，我們使用4個(gè)M3*10螺絲以及對(duì)應(yīng)的四方螺母，連接這個(gè)部件與全鋁擠出頭的鋁制框架：

這個(gè)部件完成之后，我們就可以組裝整個(gè)X軸了。類(lèi)似Y軸的做法，我們先準(zhǔn)備好X軸的惰輪。這里需要X軸惰輪端打印件，以及一對(duì)M5*20螺絲、螺母，再加兩只MF105ZZ軸承：

因?yàn)槲覀兿Ｍ褂锰菪谓z桿作為Z軸，X軸的步進(jìn)電機(jī)端以及惰輪端兩個(gè)打印件，都需要先安裝好與梯形絲桿配套的螺母。這里我們需要M3*16螺絲、螺母8對(duì)。工作在Z軸的四個(gè)LM8UU直線軸承，也在這時(shí)候塞入X軸步進(jìn)電機(jī)端以及惰輪端兩個(gè)打印件中：

這一步中需要注意的是，梯形絲桿配套的銅質(zhì)螺母是與梯形絲桿配套的零件，通常發(fā)貨時(shí)會(huì)套在梯形絲桿上，而不是和其他螺絲螺母放在一起。安裝這個(gè)銅質(zhì)螺母時(shí)，因?yàn)槭呛痛蛴〖潭ㄔ谝黄?，通常要多費(fèi)些力氣，但一定要注意安裝到位。一旦沒(méi)有安裝到位，X軸和Z軸連接部很可能會(huì)不夠垂直，導(dǎo)致X軸整體無(wú)法順利升降。

然后，使用兩根385mm直線光軸，連接X(jué)軸步進(jìn)電機(jī)端打印件、X軸惰輪端打印件以及X軸與擠出頭連接用打印件。如圖：

因?yàn)槿鄙賈軸步進(jìn)電機(jī)的支撐，X軸暫時(shí)還不能與主框架對(duì)接在一起。到此為止，3D打印機(jī)的框架部分已經(jīng)完成。

檢查一下目前還剩下的元件。亞克力板方面，應(yīng)該還剩下兩塊Z軸的頂板。所有的打印件，除了用于限位開(kāi)關(guān)的3個(gè)小卡子之外，應(yīng)該都已經(jīng)被使用了。同時(shí)，除了兩根Z軸光桿之外，所有光桿、絲桿以及軸承，應(yīng)該已經(jīng)都被安裝在正確的位置上，手邊不應(yīng)該有空閑的軸承了。如果你不幸發(fā)現(xiàn)跟我的情況不一樣，應(yīng)該停下來(lái)檢查一遍，及早解決問(wèn)題。

如果經(jīng)過(guò)檢查，確定到目前為止一切正常，下面我們開(kāi)始步進(jìn)電機(jī)以及電子系統(tǒng)的安裝。

第三節(jié)，步進(jìn)電機(jī)和電子系統(tǒng)

完成了框架和機(jī)械部件的搭建之后，我們得到了兩個(gè)大的模塊。一塊是3D打印機(jī)的主體結(jié)構(gòu)，另一塊是3D打印機(jī)的X軸。下面，我們開(kāi)始安裝步進(jìn)電機(jī)和電子系統(tǒng)。

第一步，Z軸步進(jìn)電機(jī)的安裝。這一步的搭建過(guò)程中，我們需要的材料包括：

部件	數(shù)量	備注
光桿	2	320mm
Z軸梯形絲桿步進(jìn)電機(jī)	2	梯形絲桿長(zhǎng)度300mm
亞克力板激光切割件	2	兩塊Z軸頂板
M3*16螺絲、墊片、螺母	4
M3*10螺絲、墊片	8

從這一節(jié)開(kāi)始我們要使用步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)是整個(gè)3D打印機(jī)的動(dòng)力來(lái)源，因此步進(jìn)電機(jī)的質(zhì)量，對(duì)于3D打印機(jī)的工作狀態(tài)是很關(guān)鍵的。根據(jù)打印虎的測(cè)試表明，不同廠商的步進(jìn)電機(jī)，質(zhì)量差異很大，而且與售價(jià)關(guān)系不大。有些步進(jìn)電機(jī)賣(mài)的不便宜，但質(zhì)量卻也很難讓人滿意。好的步進(jìn)電機(jī)，工作噪音小，發(fā)熱量小，運(yùn)行平滑穩(wěn)定，扭矩也足夠大。對(duì)于梯形絲桿步進(jìn)電機(jī)來(lái)說(shuō)，梯形絲桿還要足夠直。滿足以上全部這些要求，才能算是好的步進(jìn)電機(jī)。這么好的步進(jìn)電機(jī)哪里去找？自然是到打印虎的網(wǎng)上商店啦，哈哈哈哈。工具方面，仍然非常簡(jiǎn)單，一把螺絲刀應(yīng)該就夠用了。另外，整個(gè)第三節(jié)中，有多個(gè)地方需要處理導(dǎo)線，而處理導(dǎo)線幾乎一定要用剝線鉗，關(guān)于剝線鉗后面就不再重復(fù)了。

我們先把兩只步進(jìn)電機(jī)安裝在Z軸底部的步進(jìn)電機(jī)安裝架上。這一步需要8個(gè)M3*10螺絲、墊片。安裝步進(jìn)電機(jī)的時(shí)候，要注意把步進(jìn)電機(jī)引線從亞克力板預(yù)留的孔中穿過(guò)。如圖：

然后，將上一節(jié)已經(jīng)制作好的X軸框架通過(guò)兩個(gè)梯形絲桿螺母與梯形絲桿步進(jìn)電機(jī)連接上。很明顯，這里要先把X軸兩個(gè)梯形螺母間距調(diào)整好，然后搭在Z軸梯形絲桿頂部，用雙手同步輕輕旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)的梯形絲桿，將X軸與Z軸連接好。

這一步的最后，我們把Z軸光桿穿入，并把Z軸的頂部亞克力板安裝上。這里需要4組M3*16的螺絲、墊片和螺母。安裝的時(shí)候，要注意順序，先插入光桿，再安裝Z軸頂部的亞克力板。安裝亞克力板，會(huì)幫我們最終固定兩個(gè)Z軸步進(jìn)電機(jī)的距離，使它們的梯形絲桿保持垂直狀態(tài)。

完成Z軸的安裝之后，可以再次嘗試用雙手同步旋轉(zhuǎn)Z軸，使X軸框架沿Z軸方向上下移動(dòng)，檢查雙手所需用力是否均勻，X軸框架移動(dòng)是否平穩(wěn)。

第二步，安裝Y軸步進(jìn)電機(jī)。這一步的搭建過(guò)程中，我們需要的材料包括：

部件	數(shù)量	備注
42步進(jìn)電機(jī)	1	5mm軸，出軸長(zhǎng)度22mm
同步輪	1	自帶無(wú)頭緊固螺絲
同步帶	1
同步帶鎖緊彈簧	1
M3*10螺絲、墊片	4	使用內(nèi)六角頭螺絲便于安裝
小扎帶	2

這一步的主要工具是內(nèi)六角扳手、螺絲刀和尖嘴鉗。內(nèi)六角扳手用于安裝同步輪。而沒(méi)有尖嘴鉗的幫助，同步帶鎖緊彈簧還是很難安裝上的。

驅(qū)動(dòng)Y軸的步進(jìn)電機(jī)在安裝之前，需要先套上同步輪，并用同步輪自帶的黑色無(wú)頭緊固螺絲固定。如圖：

然后，使用4個(gè)M3*10內(nèi)六角螺絲、墊片固定。因?yàn)檫@里的操作空間比較小，我們特別使用了內(nèi)六角螺絲，這種螺絲可以用小扳手?jǐn)Q緊。

這里要特別注意Y軸步進(jìn)電機(jī)的安裝方向。如果看起來(lái)和我的照片不同，那么很可能是安裝反了。雖然反向安裝也可以通過(guò)固件設(shè)置的方法使其正常工作，但那畢竟是給自己找麻煩了，不如這里就把問(wèn)題解決。

最后，用同步帶連接步進(jìn)電機(jī)、惰輪以及熱床。同步帶的接頭，應(yīng)該位于熱床下面。如果有必要，還應(yīng)該加上同步帶鎖緊彈簧。在鎖緊之前，要注意Y軸同步帶的三個(gè)支撐點(diǎn)，包括同步輪、惰輪以及熱床支撐，需要在同一條直線上。兩個(gè)方向的同步帶之間不要直接摩擦。調(diào)整好之后，把兩端的M8螺母擰緊，最終完成Y軸的傳動(dòng)部分。

第三步，安裝X軸步進(jìn)電機(jī)。這一步的搭建過(guò)程中，我們需要的材料包括：

部件	數(shù)量	備注
42步進(jìn)電機(jī)	1	5mm軸，出軸長(zhǎng)度22mm
同步輪	1	自帶無(wú)頭緊固螺絲
同步帶	1
同步帶鎖緊彈簧	1
M3*20螺絲	4
小扎帶	2

X軸與Y軸非常相似。首先也是把步進(jìn)電機(jī)套上同步輪，并且固定好。這與剛剛做的Y軸動(dòng)作完全一樣，就不給圖片了。

下一步是把帶同步輪的X軸步進(jìn)電機(jī)安裝到X軸上。這步需要用M3*20螺絲4個(gè)，安裝好之后如圖：

這里需要注意的是，未來(lái)同步帶將在打印件中運(yùn)行。這樣就要求同步輪上的齒，要和打印件的槽口大體對(duì)應(yīng)上。如果偏差太多，運(yùn)行起來(lái)就會(huì)引起不必要的摩擦。

與Y軸類(lèi)似，用同步帶連接步進(jìn)電機(jī)、惰輪以及X軸與擠出頭的連接部。同步帶的接頭，應(yīng)該位于X軸與擠出頭的連接部后面。如果有必要，也應(yīng)該加上同步帶鎖緊彈簧。

第四步，安裝三軸限位開(kāi)關(guān)。這一步的搭建過(guò)程中，我們需要的材料包括：

部件	數(shù)量	備注
3D打印件	3	三軸限位開(kāi)關(guān)卡子
限位開(kāi)關(guān)	3	型號(hào)為SS-5GL
M2*20螺絲、墊片、螺母	6
細(xì)紅黑導(dǎo)線	若干
熱縮管	若干

在這一步中，限位開(kāi)關(guān)是否靈敏，關(guān)系到3D打印機(jī)的定位準(zhǔn)確性。三個(gè)軸中，最關(guān)鍵的是Z軸的定位。Z軸是否能夠準(zhǔn)確定位，與最終打印質(zhì)量的關(guān)系很大。建議使用歐姆龍的限位開(kāi)關(guān)，別用雜牌子的。安裝這些限位開(kāi)關(guān)，主要需要使用螺絲刀。當(dāng)然，在安裝之前，可能需要用電子焊接設(shè)備（電烙鐵、焊錫、助焊劑）連接上紅黑細(xì)導(dǎo)線。

三個(gè)軸的限位開(kāi)關(guān)安裝并不復(fù)雜。如果你是從零開(kāi)始的散件安裝，需要在安裝之前先給限位開(kāi)關(guān)焊接上足夠長(zhǎng)的導(dǎo)線。導(dǎo)線有多種不同的接法，我建議接COM和NC兩端，這樣開(kāi)關(guān)未觸發(fā)時(shí)，是連通狀態(tài)。三個(gè)軸的安裝方法都是類(lèi)似的，各需要限位開(kāi)關(guān)打印件1個(gè)、限位開(kāi)關(guān)1個(gè)、M2*20螺絲、墊片和螺母2組。安裝完成之后，可以看到如下圖所示的狀態(tài)：

第五步，安裝熱床。這一步的搭建過(guò)程中，我們需要的材料包括：

部件	數(shù)量	備注
熱床	1	建議使用3mm鋁基板熱床
熱敏電阻	1
熱床支撐彈簧	4
M3*20螺絲、墊片、鎖緊螺母	4
粗紅黑導(dǎo)線	若干	建議使用1.5平方毫米線材
Kapton膠帶	若干

常見(jiàn)的熱床，分鋁基板和PCB基板兩種。鋁基板更平整，導(dǎo)熱更快更均勻，因此我們建議大家使用鋁基板熱床。如果用不夠平整的PCB基板熱床，一張附加的高硼硅玻璃幾乎就是必須的了，而這樣的話整體造價(jià)可能就更貴了，而且玻璃還比較易碎，使用維護(hù)都比較麻煩。因此還是鋁基板熱床更優(yōu)一些。這步的安裝，仍然需要焊接設(shè)備，以及螺絲刀。

熱床在安裝之前，需要先經(jīng)過(guò)處理。處理包括了焊接電線、在上面粘貼kapton膠帶，以及在反面粘貼熱敏電阻。如果是常用的12V電源，要把紅色線焊接到1號(hào)焊點(diǎn)，黑色導(dǎo)線同時(shí)焊接到2號(hào)和3號(hào)焊點(diǎn)。如果想做的更完美，還可以焊接上電阻和發(fā)光二極管。這樣，熱床通電的時(shí)候發(fā)光二極管會(huì)亮，對(duì)用戶來(lái)說(shuō)是一個(gè)提示。完成這些處理后的熱床，如下圖所示，引出四根線：

安裝并不復(fù)雜。只要在熱床支架上，利用四組穿過(guò)彈簧的M3*20螺絲、墊片、鎖緊螺母，將熱床固定在熱床支架上即可。方向要稍微注意一下，把引出的導(dǎo)線，指向Y軸的負(fù)方向就可以了。這里利用了彈簧，使熱床既能穩(wěn)定地支撐在熱床支架上，有能有一定的向下壓縮的空間。這樣，即使擠出頭校準(zhǔn)不夠好，也不會(huì)和熱床硬碰硬，造成擠出頭或熱床的嚴(yán)重?fù)p壞。安裝好熱床的Prusa i3如圖：

第六步，安裝擠出頭。這一步的搭建過(guò)程中，我們需要的材料包括：

部件	數(shù)量	備注
全鋁擠出頭套件	1

擠出頭是3D打印機(jī)的一個(gè)關(guān)鍵部件。這部分是否能夠可靠運(yùn)轉(zhuǎn)，直接決定了3D打印機(jī)能否正常使用。當(dāng)然，這部分也可以使用3D打印件完成，這可以方便我們對(duì)其做隨時(shí)的設(shè)計(jì)修改。但一旦設(shè)計(jì)定型，我們還是希望使用更可靠的鋁合金部件。因此，我在這里使用了一套全鋁擠出頭套件。這里主要還是用螺絲刀，以及幾種不同型號(hào)的內(nèi)六角扳手，沒(méi)有復(fù)雜的工具要求。

在安裝之前，我們要把擠出頭套件拆開(kāi)為幾個(gè)部分，以便接下來(lái)的安裝。這幾個(gè)部分分別是擠出機(jī)部分、擠出頭部分、一個(gè)M4螺絲、加熱頭和熱敏電阻、擠出頭風(fēng)扇（需要M3*20螺絲兩只）。如下圖所示。

首先，我們把擠出機(jī)部分安裝好。在已經(jīng)安裝在X軸上的U型鋁架的上下兩側(cè)，分別是擠出機(jī)和擠出頭。把它們安裝到一起。然后，再用M4螺絲固定。這里的每一個(gè)螺絲，都必須擰緊。因?yàn)橐坏╅_(kāi)始加熱，原本很小的縫隙將變大，一來(lái)部件之間可能會(huì)變得很容易活動(dòng)，二來(lái)如果內(nèi)部有塑料流動(dòng)的部件，還很可能會(huì)溢出液體的塑料。如下圖，注意加熱鋁塊的方向。如果方向錯(cuò)誤，下面的加熱頭和熱敏電阻會(huì)很難安裝。

接下來(lái)，安裝加熱頭和熱敏電阻。這兩個(gè)部件，都是插在加熱鋁塊中，使用其中的無(wú)頭緊固螺絲固定。下圖是安裝好之后的樣子：

最后，把側(cè)面的風(fēng)扇固定好。注意風(fēng)扇出風(fēng)口和擠出頭噴嘴之間的相對(duì)位置。這個(gè)風(fēng)扇是專(zhuān)門(mén)給擠出頭噴嘴處降溫的。所有這些部件安裝好之后，用小扎帶把這一組線扎起來(lái)。

第七步，安裝電源，并把所有的電子部件連接到Melzi電路板。這一步的搭建過(guò)程中，我們需要的材料包括：

部件	數(shù)量	備注
12V 350W電源	1	帶三芯電源線
Melzi電路板	1	帶USB線
M4*12螺絲、墊片	4
粗紅黑導(dǎo)線	若干	建議使用1.5平方毫米線材
各種顏色細(xì)導(dǎo)線	若干

電源和主板的重要性，我在這里就不用多講了。Melzi是整個(gè)3D打印機(jī)的大腦。因此，這兩個(gè)部件，也需要講求質(zhì)量，千萬(wàn)不要圖便宜，用劣質(zhì)產(chǎn)品。

在連接之前，需要先檢查一下各個(gè)部件的引線長(zhǎng)度是否足夠。如果不夠，這時(shí)需要用焊接的方式延長(zhǎng)引線。不能確定的時(shí)候，可以先連到Melzi電路板，之后在整理電線的一步中，再根據(jù)情況適當(dāng)增減。

首先，我們給電源連上線。把+12V紅線連到+V，直流地線連到-V。220V交流電源線，把外皮剝開(kāi)之后，棕色火線連接L，藍(lán)色零線連接N，黃綠色地線連接地。如下圖所示。你的開(kāi)關(guān)電源的接線排列和我的不一定完全相同，要注意正確接線。

由于熱床、加熱擠出頭電流較大，3D打印機(jī)的整體電流可能達(dá)到20A甚至30A，這里一定要使用比較粗的線。我使用了1.5平方毫米的線材。

連好線之后，就可以把電源模塊安裝到3D打印機(jī)框架上了。使用4個(gè)M4*12螺絲、墊片，如圖所示安裝好。

現(xiàn)在，所有的部件都準(zhǔn)備好了，就差核心的主板了。把所有部件都按照順序連接到主板上，整個(gè)工作就完成了。在打印虎搭建的Prusa i3中，我們選擇了更為緊湊、專(zhuān)用的Melzi作為主板。在開(kāi)始連線之前，我們有一項(xiàng)盡量要提前完成的操作，就是調(diào)整Melzi主板上的步進(jìn)電機(jī)電流。雖然通常賣(mài)家在賣(mài)給我們Melzi主板的時(shí)候，已經(jīng)把這個(gè)地方調(diào)整好了，但我們自己最好確認(rèn)一下，免得安裝好了之后發(fā)現(xiàn)問(wèn)題再調(diào)，就麻煩的多了。具體的步進(jìn)電機(jī)電流調(diào)整方法，可以參考【打印虎】RepRap 3D打印機(jī)步進(jìn)電機(jī)電流調(diào)整圖解，我們這里就不再重復(fù)了。

下面，我們拿著已經(jīng)調(diào)整好步進(jìn)電機(jī)電流的Melzi電路板，按照Melzi電路板從左至右的順序連接每一條線。最左邊是X, Y, Z, E四個(gè)步進(jìn)電機(jī)接口X-MOTOR, Y-MOTOR, Z-MOTOR, E-MOTOR。所有的步進(jìn)電機(jī)，要按照A+ A- B+ B-的順序接線。如下圖所示，可以看出，對(duì)于我的步進(jìn)電機(jī)來(lái)說(shuō)，是黃、藍(lán)、綠、紅的線序。

這里需要特殊說(shuō)明的，是Z軸步進(jìn)電機(jī)。由于Z軸有兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)，我們需要把它們串聯(lián)起來(lái)使用。從Melzi主板出發(fā)，接線的順序是：第一個(gè)接線柱接左側(cè)步進(jìn)電機(jī)A+，左側(cè)步進(jìn)電機(jī)A-接右側(cè)步進(jìn)電機(jī)A+，右側(cè)步進(jìn)電機(jī)A-接第二個(gè)接線柱；第三個(gè)接線柱接左側(cè)步進(jìn)電機(jī)B+，左側(cè)步進(jìn)電機(jī)B-接右側(cè)步進(jìn)電機(jī)B+，右側(cè)步進(jìn)電機(jī)B-接第四個(gè)接線柱。通過(guò)這樣的連接方式，可以實(shí)現(xiàn)左右兩個(gè)Z軸步進(jìn)電機(jī)完全同步工作。需要說(shuō)明的是，上面的左側(cè)和右側(cè)完全是為了描述方便，兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)的連接是可交換的。可以參考下面的邏輯圖：

下面POWER連接電源。從開(kāi)關(guān)電源出來(lái)的粗線連接到這里。同時(shí)，把擠出機(jī)散熱風(fēng)扇電源線連接到這里。擠出機(jī)散熱風(fēng)扇不同于吹擠出頭的風(fēng)扇，是一個(gè)常開(kāi)的風(fēng)扇，不能通過(guò)程序調(diào)節(jié)，因此，就直接連接到12V電源上了。

再下面的三個(gè)端口HOTBED, HOTEND, FAN，分別連接熱床加熱、擠出頭加熱和擠出頭風(fēng)扇?？梢悦黠@的看出，根據(jù)不同元件消耗功率的不同，采用了不同粗細(xì)的電線。

接著，標(biāo)記了XSTOP, YSTOP, ZSTOP的三個(gè)位置，分別連接三個(gè)軸的限位開(kāi)關(guān)?？梢钥吹?，整個(gè)板子上所有紅黑兩線的接頭，都是紅線在左黑線在右。雖然限位開(kāi)關(guān)實(shí)際上正接反接都可以，但我們還是保持了這個(gè)習(xí)慣。最后，只要把熱床熱敏電阻接入BTEMP，把擠出頭熱敏電阻接入ETEMP，就完成了。

全部完成之后，我的3D打印機(jī)全貌。

看起來(lái)連線是不是非常雜亂？沒(méi)關(guān)系，收拾一下就會(huì)變好。不過(guò)，在收拾之前，也許你已經(jīng)迫不及待嘗試運(yùn)行它了。如果想開(kāi)始試運(yùn)行，可以跳過(guò)本節(jié)下面的部分，直接開(kāi)始下一節(jié)。如果你更有耐心，可以先跟我一起，把線整理好。

第八步，整理線纜，并最終把Melzi電路板安裝到亞克力支架上。這一步的搭建過(guò)程中，我們需要的材料包括：

部件	數(shù)量	備注
M3*8雙通尼龍柱	4
M3*8+6尼龍螺柱	4
M3*10螺絲、墊片	4
小扎帶	若干
粗細(xì)纏線管	若干

首先把Melzi電路板用兩個(gè)尼龍柱、兩個(gè)尼龍螺柱和兩套M3*10螺絲墊片固定在外側(cè)。這不是Melzi電路板的最終位置，但在這個(gè)位置上操作空間比較大，比較適合我這樣不太靈巧的人。從下圖可以看出，我在做的過(guò)程中把很多線都?jí)涸诹穗娐钒逑旅?，這也不是最終的狀態(tài)，下面我們要逐一理順這些電線。

下面整理Y軸步進(jìn)電機(jī)、Z軸遠(yuǎn)離Melzi電路板一邊的步進(jìn)電機(jī)以及電源的引線。Y軸的步進(jìn)電機(jī)4根引線，要從下圖下面箭頭指向處用小扎帶綁?。籞軸遠(yuǎn)離Melzi電路板一遍的步進(jìn)電機(jī)，有2根引線要連到步進(jìn)電機(jī)，加上2根12V電源線，再加上匯集到一起的Y軸步進(jìn)電機(jī)的4根引線，一共8根線，要從下圖上面箭頭指向處用小扎帶綁住。這里還可以用纏線管，把這些線繞起來(lái)，顯得更加整齊。

當(dāng)然，你應(yīng)該已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，做這步之前，這8根線一定要從Melzi電路板上拆下，從我們?cè)O(shè)計(jì)的Prusa i3門(mén)型框架的上方通過(guò)之后，再重新連接到Melzi電路板上。

搞定了遠(yuǎn)離Melzi電路板一側(cè)的走線之后，下面我們處理擠出頭。類(lèi)似地，擠出頭上所有的線，也都要匯集到Melzi電路板，把這些線都用纏線管繞在一起。這些線包括了擠出頭步進(jìn)電機(jī)4根線、加熱頭2根線、熱敏電阻2根線、擠出頭散熱風(fēng)扇2根線和噴嘴散熱風(fēng)扇2根線一共12根線。

把上面所有處理過(guò)的線匯集到一起之后，在紅色箭頭處用小扎帶固定。要注意，這時(shí)候最好把擠出頭移動(dòng)到最遠(yuǎn)端，保證留出了足夠長(zhǎng)的擠出頭電纜。在紅色箭頭指向的小扎帶右邊，有我們預(yù)留的導(dǎo)線通孔，把所有的線從這個(gè)孔導(dǎo)出。很明顯，所有的線都要從Melzi電路板上拆下，才能完成這一步。

除了上面兩股電纜之外，還有熱床相關(guān)的第三股電纜。同樣用繞線管把這些電纜纏繞起來(lái)，這里包括了2根加熱電線以及2根熱敏電阻線。這股電纜就不需要任何固定了。

別忘了，兩側(cè)Z軸步進(jìn)電機(jī)之間，還有兩根連接線。我們?cè)谙路娇蚣埽差A(yù)留了紅色箭頭指向處兩個(gè)用于小扎帶的孔，可以把這兩根電線剪裁到合適的長(zhǎng)度，并且用小扎帶固定在框架上。如下圖所示。

上面我們把所有的導(dǎo)線，都從遠(yuǎn)離Melzi主板的一端開(kāi)始整理，最后自然就是重新連接到Melzi主板了。逐一把導(dǎo)線修剪成合適的長(zhǎng)度，重新固定在Melzi的接口上。最后，把Melzi從我們開(kāi)始整理導(dǎo)線時(shí)臨時(shí)固定在的靠外的兩個(gè)螺絲孔位，移動(dòng)到靠?jī)?nèi)的兩個(gè)螺絲孔位。再把剩下的X軸步進(jìn)電機(jī)以及三軸限位開(kāi)關(guān)套上繞線管，就全部完成了。如下圖所示。

圖中可以看到，我故意把擠出頭和熱床都放在了遠(yuǎn)端。這樣，就可以確認(rèn)即使他們運(yùn)行到最遠(yuǎn)端的時(shí)候，也不會(huì)拉扯到導(dǎo)線，3D打印機(jī)可以完全正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

到了這里，整個(gè)3D打印機(jī)已經(jīng)完全準(zhǔn)備好了。我們可以嘗試用手提起3D打印機(jī)，并輕輕搖晃，檢查是否還有尚未固定好的部件。如果還有，那可能就有問(wèn)題了，應(yīng)該回頭查一下我們的教程，看看是否有哪一步?jīng)]有做好。如果確認(rèn)3D打印機(jī)沒(méi)有任何問(wèn)題了，下面我們將給3D打印機(jī)安裝軟件，并進(jìn)行初步的測(cè)試，讓它運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)。

第四節(jié)，軟件安裝和測(cè)試

關(guān)于Prusa i3的軟件安裝，打印虎之前已經(jīng)制作了比較詳細(xì)的教程【打印虎】RepRap Prusa i3 3D打印機(jī)軟件安裝圖解教程 第二版，正適合這里使用。其中的內(nèi)容我們就不再重復(fù)，對(duì)此不熟悉的朋友，一步一步照著做就可以了。

在跟著圖解教程做的過(guò)程中，我們首先加電，驗(yàn)證了電源是否正常工作，然后連接USB接口，驗(yàn)證了Melzi主板是否能連接。接下來(lái)，還給Melzi主板刷了賣(mài)家提供的固件，并且安裝好Repetier-Host軟件，一切就緒了。

唯一需要注意的，是最后一節(jié)手動(dòng)控制。因?yàn)槲覀兊?D打印機(jī)還沒(méi)有進(jìn)行最基礎(chǔ)的測(cè)試，因此手動(dòng)控制階段一定要多加小心。如果你沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)，就按照下面我們的具體介紹來(lái)做。

下面切換到手動(dòng)控制面板。到此為止，所有動(dòng)作都與Prusa i3 3D打印機(jī)軟件安裝圖解教程中介紹的一致。這時(shí)我們能看到Repetier-Host界面如圖所示：

這里需要注意的是，左上角的“無(wú)任務(wù)”提示處，如果長(zhǎng)時(shí)間顯示的是“x條命令等待發(fā)送”，那通常說(shuō)明通訊中出現(xiàn)了問(wèn)題，請(qǐng)先檢查一下固件和PC端設(shè)置的波特率是否一致。

第一步，測(cè)試三軸步進(jìn)電機(jī)

到目前為止，我們還沒(méi)有指揮3D打印機(jī)做任何動(dòng)作。按下手動(dòng)控制面板的X軸正方向1按鈕，如下圖所示。這時(shí)，步進(jìn)電機(jī)應(yīng)該發(fā)出聲音，并向正方向（遠(yuǎn)離限位開(kāi)關(guān)的方向）前進(jìn)1毫米。當(dāng)然，現(xiàn)在我們還不需要去精確測(cè)量是否前進(jìn)了1mm，只要觀察到步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)作就算測(cè)試成功了。

之所以只讓步進(jìn)電機(jī)前進(jìn)1mm，是怕萬(wàn)一動(dòng)作受到阻礙，損毀設(shè)備。如果這個(gè)動(dòng)作沒(méi)有問(wèn)題，可以繼續(xù)嘗試前進(jìn)、后退更多的距離。這時(shí)候要注意各種線纜，不要阻礙到擠出機(jī)的動(dòng)作。

嘗試了X軸的動(dòng)作之后，可以繼續(xù)檢查Y軸和Z軸。與X軸同樣，限位開(kāi)關(guān)的方向是負(fù)向。如果步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行方向與期待的相反，只要把步進(jìn)電機(jī)的四根引線按照逆序重新連接就可以了。

步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行，應(yīng)該順暢沒(méi)有異響。如果有這方面的問(wèn)題，應(yīng)該立即停下來(lái)分析原因。繼續(xù)操作很可能會(huì)損害設(shè)備。

在這一步，由于擠出頭還沒(méi)有加熱，因此我們先不測(cè)試擠出機(jī)的步進(jìn)電機(jī)。等到下面第五步再測(cè)試。

第二步，測(cè)試限位開(kāi)關(guān)

當(dāng)三個(gè)軸的步進(jìn)電機(jī)都可以順暢運(yùn)行之后，我們可以按下Repetier-Host手動(dòng)操作界面上的小房子按鈕，對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行復(fù)位操作。

這個(gè)操作是一個(gè)長(zhǎng)距離運(yùn)行步進(jìn)電機(jī)。應(yīng)該注意限位開(kāi)關(guān)是否能夠被正確觸發(fā)。如果限位開(kāi)關(guān)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候沒(méi)有被觸發(fā)，應(yīng)該立即用手或者工具觸發(fā)限位開(kāi)關(guān)。否則，在被卡死的狀態(tài)下，步進(jìn)電機(jī)一直運(yùn)轉(zhuǎn)，會(huì)發(fā)出很大的噪音，并且有損壞的可能。

如果你實(shí)在不知道如何去手動(dòng)觸發(fā)限位開(kāi)關(guān)，也可以考慮采取拔下電源的暴力方法。

正常情況下，限位開(kāi)關(guān)被正確觸發(fā)，Repetier-Host也進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。與初始狀態(tài)最大的不同，在于X軸的坐標(biāo)不再是紅字顯示，而變成了黑字的絕對(duì)坐標(biāo)狀態(tài)。

第三步，測(cè)試擠出頭風(fēng)扇

擠出頭的風(fēng)扇測(cè)試很簡(jiǎn)單，只要點(diǎn)擊風(fēng)扇一行最左邊的圖標(biāo)，紅色斜線就會(huì)消失，風(fēng)扇啟動(dòng)。這時(shí)應(yīng)該能夠聽(tīng)到明顯的風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)的聲音。再點(diǎn)擊，就回到最初的關(guān)閉狀態(tài)。通過(guò)右側(cè)的控制條，還可以控制風(fēng)扇風(fēng)力的大小。

這里通常不會(huì)有大的問(wèn)題。如果風(fēng)扇的聲音太大，可以檢查是否已經(jīng)固定好，沒(méi)有風(fēng)扇整體的震動(dòng)。如果已經(jīng)固定好，可能是因?yàn)轱L(fēng)扇本身的質(zhì)量不佳造成的。這種情況下，只能忍受或者更換風(fēng)扇了。

第四步，測(cè)試熱床加熱和擠出頭加熱

在這一步，由于我們要加熱擠出頭，因此要首先保證擠出頭沒(méi)有和任何東西接觸，包括熱床。如果現(xiàn)在是歸零的狀態(tài)，你需要先把Z軸升起30mm，再進(jìn)行這一步的測(cè)試。

測(cè)試本身很簡(jiǎn)單，只要操作Repetier-Host手動(dòng)控制面板的“熱床溫度”和“擠出頭1”兩欄就可以了。

操作方法與上面對(duì)風(fēng)扇的操作類(lèi)似，可以分別打開(kāi)加熱，并觀察溫度變化。

在加熱之前我們首先要觀察室溫下熱床和擠出頭分別報(bào)告出來(lái)的溫度值。從上圖可以看到，他們分別報(bào)告了21.61℃和21.41℃，差別不大，而且確實(shí)是我室溫的溫度，那么就沒(méi)有問(wèn)題了。如果此時(shí)發(fā)現(xiàn)報(bào)告值有問(wèn)題，那么就不要再進(jìn)行下一步，請(qǐng)立刻檢查問(wèn)題的所在，以免下一步出現(xiàn)事故。在這里，熱敏電阻斷路或者短路，都是常見(jiàn)的問(wèn)題原因。另外，固件設(shè)置也會(huì)影響到熱敏電阻所報(bào)告的溫度值。關(guān)于這方面的問(wèn)題，請(qǐng)參考【打印虎】RepRap 3D打印機(jī)熱敏電阻設(shè)置圖解，其中有詳細(xì)的講解。

在確認(rèn)了室溫報(bào)告值是正確值之后，我們就可以開(kāi)始加熱了。加熱過(guò)程中，特別需要注意的是，熱床和擠出頭都是高功率部件，因此要持續(xù)關(guān)注它們的加熱狀態(tài)。這里比較容易出現(xiàn)的問(wèn)題，是熱敏電阻貼合不緊。這樣，雖然溫度已經(jīng)上升到指定溫度，但3D打印機(jī)得到的報(bào)告值仍然不夠，因此認(rèn)為需要繼續(xù)加熱。特別是擠出頭，一旦出現(xiàn)了冒煙的情況，要立即停止加熱，否則容易引起火災(zāi)等重大事故！

為了清晰地觀察熱床和擠出頭的加熱情況，我們可以打開(kāi)Repetier-Host左側(cè)的溫度曲線面板。在測(cè)試階段，最重要的是觀察擠出頭輸出和熱床輸出這兩行。可以看到綠色的部分代表了擠出頭和熱床的功率輸出。一開(kāi)始由于需要從室溫快速到達(dá)指定溫度，因此兩者都是滿負(fù)荷輸出。一旦到達(dá)了指定溫度，就開(kāi)始斷斷續(xù)續(xù)的輸出，以保持在這個(gè)溫度附近。

如果發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)輸出都一直不停，那很可能是出問(wèn)題了，要關(guān)閉熱床和擠出頭的加熱，分析問(wèn)題并解決之后再繼續(xù)。

第五步，擠出頭入料測(cè)試

我們建議的測(cè)試材料，是相對(duì)更容易控制的PLA塑料。PLA塑料，一般在185°左右就可以正常工作了。因此，在入料測(cè)試之前，打印虎建議先調(diào)整擠出頭溫度。調(diào)整到合適的溫度之后，把塑料絲的前端，用剪子剪成比較尖的形狀，并盡量板直，以便于進(jìn)入入料口。

然后一只手按住擠出機(jī)彈簧，另一只手送料。如下圖。

由于入料通道結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此很可能需要多試幾次，才能把塑料絲送入。送入之后的一個(gè)現(xiàn)象，就是擠出頭出絲了。如果觀察到出絲，就可以進(jìn)行下面的測(cè)試了。

測(cè)試仍然使用Repetier-Host的手動(dòng)控制面板完成。如下圖。

這個(gè)控制器，就是用來(lái)手動(dòng)控制擠出機(jī)的。先按下向下的1，觀察是否可以順利擠出。如果有絲吐出，可以再嘗試其他手動(dòng)控制按鈕。

這里需要注意的是，如果吐絲不均勻、流暢，很可能是擠出機(jī)內(nèi)部彈簧力量不足，導(dǎo)致基礎(chǔ)齒輪不能緊緊的握住入料。這時(shí)候，需要增強(qiáng)彈簧的力量?？偟膩?lái)說(shuō)這是一個(gè)比較大的話題，無(wú)法在這里展開(kāi)了。未來(lái)我們也會(huì)就這個(gè)問(wèn)題專(zhuān)門(mén)寫(xiě)一篇文章，詳細(xì)講解。

第五節(jié)，完成

到這里，所有的3D打印機(jī)安裝、測(cè)試過(guò)程都已經(jīng)完成了。在正式開(kāi)始打印我們的3D作品之前，還需要進(jìn)行熱床找平。關(guān)于熱床找平，又是一個(gè)相對(duì)比較大的話題。這方面請(qǐng)直接參考文章【打印虎】RepRap Prusa i3 3D打印機(jī)熱床找平圖解教程。如果你是首次接觸3D打印機(jī)，可以先不要執(zhí)著于把熱床找平做到極致，我建議開(kāi)始時(shí)只要做到大體找平就可以開(kāi)始嘗試打印了。在打印過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，再解決問(wèn)題就好。未來(lái)如果需要打印高難度的作品，再對(duì)3D打印機(jī)做更好的找平，可能是一個(gè)更合適的時(shí)機(jī)。

第一次打印時(shí)，與上面的建議一致，我們認(rèn)為PLA是更合適的材料。不僅因?yàn)镻LA更容易控制，而且還由于PLA更加環(huán)保。使用軟件方面，同樣建議使用Repetier-host 3D打印控制軟件。在【打印虎】3D打印控制軟件Repetier-Host使用基礎(chǔ)圖解教程 第二版文章中，我們比較詳細(xì)的介紹了Repetier-host軟件的使用方法，如果感覺(jué)這個(gè)軟件比較難以上手，可以先參考這篇文章進(jìn)行學(xué)習(xí)。另外，這篇文章的最后，打印示例中，我們使用了“站立的貓”3D模型，這個(gè)模型也是難度較低，特別適合初學(xué)者測(cè)試3D打印機(jī)使用的模型。在這里我也再次推薦一下。

當(dāng)?shù)谝患?D打印機(jī)作品在我們自己搭建的3D打印機(jī)上完成的時(shí)候，我們必須要一起慶祝一下！這是非常不容易的一個(gè)大工程。我們不僅完成了這個(gè)工程，還從此擁有了3D打印機(jī)這個(gè)特別有用的工具。未來(lái)的世界有多大，就看你的想象力了。

祝大家玩機(jī)愉快，每天都有好心情。